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真空开关设计的“是”与“非”

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真空开关设计的“是”与“非”
时间:2013-12-17 16:13:27     小编:

真空开关发展到今天,在中压领域已占绝对优势,各项技术参数已基本满足市场需要。众多厂商开始研究生产永磁机构、固封灭弧室,然而从今天真空开关存在的诸多问题来看,永磁和固封技术也大有推敲的余地。

目前真空开关尽管开断能力不断提高,50kA、63kA已不少见,但从国内大电流试验站试验记录和现场运行情况来看,笔者不禁要问:真空开关开断大电流的稳定性问题解决了吗?开断小电流(容性和感性负载)的安全性解决了吗?为什么某些大城市电力局要禁用35kV真空开关呢?这种不稳定性、不安全性是什么原因引发的,制造厂商是否要负某些设计责任?答案是肯定的,下面谈谈现有真空开关设计中存在的种种问题。

90年代中期国内出现一种真空开关,在大电流试验中累累发生灭弧室外壳断裂事故,在现场运行中也时有发生(2004年现场就有6台此类开关发生管子外壳开裂事故),问题就出在它的绝缘子分布不对称。上绝缘子是水平布置下绝缘子是垂直安装,而灭弧室又固定在下出线上,一旦大电流发生,伴随巨大的水平电动力相间弹性变形,使上、下出线位移在方向和幅度上都有很大差异,致使灭弧室磁外壳受剪切力而破裂,因而绝缘子对称分布是一切断路器必须遵循的原则。

目前国内出现一股仿VD4风,触头压缩簧都采用碟簧,并密封在绝缘筒内,称之为少维修和免维修,这确有商榷的余地。碟簧有一特点,即刚度特别大,因而触头簧预压力低于额定压力下限,在做合分试验时,就会有触头粘接的危险。同时超行程稍有变小,触头压力将大幅下降,这对抗焊性能差的铜铬合金是很危险的。形象一点讲:夏天组装的开关到冬天触头压力就会减小100多牛顿。因而采用碟簧的真空开关应定期检测和调整超行程。哪能谈得上少维修和免维修。

真空开关动导电杆导电至出线端大多采用软联接方式,但某型号真空开关却采用类似SF6开关的滚动接触模式。问题在于机械寿命试验后导电接触面镀银层还存在否。如在SF6气体中不存在氧化问题,温升标准可不降低。但真空开关导电接触面暴露在大气中,没有了镀银层,温升标准应按裸铜接触。从65℃降到35℃。机械寿命试验后温升恐难通过。

真空开关做开断试验国内一般至少做30次,50次,多者100次。用户标书中也以此为投标条件,这大概是国情所致吧!在国外一些大公司推出一种新产品前在自己试验室中已做过成百上千次试验。失败,改进,再失败,再改进,直至成功。因而他们正规的型式试验只做为数很少的几次。但在我国的开关厂没有这个条件。因而其新产品做型式试验带有研究性试验成份。开断定30次,50次纯属考核它的开断稳定性。如果失败不找原因,不改进,再试验,即使成功也谈不上稳定性。笔者曾处理过多起现场开断失败事故,很难找到客观原因,这在很大程度上与稳定性问题有关。

不管分闸速度用6mm还是2mm来定义,后程运动任其自然是真空开关设计的一大误区。一台性能合格的真空开关,不但要有开断大电流的稳定性,还要有开断小电流的安全性(不产生危害设备的过电压)。要做到这点,光有好的触头材料和结构是不够的,必须通过一条理想的分闸运动曲线来实现控制分闸运动的全过程。形象的讲就是:“快,慢,更慢”因为既然是开断交流电,必然会有首开相和后开相,而它们对分闸运动特性的要求是不同的。我们必需营造不同的环境来满足它们各自不同的需要。为了首开相顺利开断(最短的燃弧时间),初分速度应尽可能的快。为了后开相顺利开断(不滑相,不重燃,更不能失败),就应当将分闸到底引起的机械震动区远离后开相灭弧区。试比较两条分闸运动曲线:实线为目前真空开关分闸运动曲线,虚线为全程控制的分闸运动曲线。

a)实线初分速度VO=0;虚线VO=tgβ。为首开相开断成功创造了良好条件,开断大电流的稳定性好。

b)实线分闸到底产生机械震动区大致处于8~12ms时间段。据统计80%的后开相时间都在此时间段,强烈的震动有可能引发弧根液态金属的飞溅和触头表面的不平整,轻者重击穿,重者开断失败。在开小电流时(实线)后开相行程过大导致金属蒸气密度小而不能维持电弧生存,造成电流非零点熄灭(截流),在感性负载中引发过电压而损坏设备;在切容性负载时,触头表面不平整及触头空间金属微粒悬浮物引发重击穿过电压危及电容器的安全。反观虚线,后开相熄弧时,动触头正处于近似匀速状态,并争取到10多ms凝固时间。平整的触头表面和洁净的触头空间,即对开断大电流稳定性有利,也有利于开小电流的安全性。开小电流后开相灭弧空间小,金属蒸气密度大,维持小电流电弧能力强,截流值降低,确保了感性负荷的安全。同样,消除了重击穿因素后,也能确保切电容器的安全。

真空开关在本质上是电器产品,因而一切机械特性必须服从电气性能的需要,近来许多文章在介绍永磁机构真空开关时,用大量篇幅大书磁路计算,而这种磁力源的机械

械运动是否符合电弧熄灭要求条件只字不提。事实上电磁的分闸力对加大初分速度不利,而取消分闸缓冲器的分闸过程,破坏了后开相的灭弧环境。这种机械特性对开断大电流的稳定性及小电流的安全性都是不利的。据经常参加开断型式试验人员的反映证实了这点。

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本书描绘了量子纳米结构的物理图像、电子场发射的基本原理和真空纳米电子仪器的操作,并且提供了目前该领域最前沿的技术进展以及未来的研究发展方向。本书也提供了有关新的量子电子源的研究结果和最新进展,这将决定未来真空纳米电子学的发展方向。同时,本书还进一步讨论了高频真空纳米电子器件的量子力学效应。本书共分2部分,9章。第1部分详细介绍用量子力学的理论去解释量子电子源的理论背景,含第1-5章:1.势垒输运的.........
统计信息非技术性失真的原因及其治理
发布时间:2023-01-20
【 内容 提要】 统计信息失真是我国 经济 生活中普遍存在又 影响 深远且恶劣的现象。统计信息失真的原因很多,有技术性的、也有非技术性的。本文 应用 经济学和行为 科学 的基本 理论 和 方法 ,结合实际,着重 分析 了我国转型期统计......
非线性建筑的设计建造与质量控制
发布时间:2022-07-28
摘要:针对目前国内非线性建筑普遍建造质量差的现状,结合亲身实践,分析了在非线性建筑的设计建造过程中产生质量问题的原因,并探讨解决办法,以期为今后更好地控制施工质量提供借鉴。 关键词:非线性建筑 参数化设计 建造 质量控......
关于女性设计与设计教育
发布时间:2023-06-27
" 论文关键词:性别教育 女性意识 女性设计 设计教育 论文摘要:艺术设计是有性别差异的,本文对女性设计师的设计思维、设计行为予以关注,强调设计视角和评价标准的多样性,有助于建立一套更加健全的设计审美与教育体系。设计教......
真理永远是具体的
发布时间:2022-12-28
意义在各有选择、各有侧重、难于划一的同时,也有它许多可供参考的共同或大体类似的价值标准。小而至于良好的生活习惯、待人接物,大而至于学习、工作、事业方向,我们可以选择更有意义的事去做并多做,而少去做无意义的事。 就意义......
真相是和解的前提
发布时间:2023-07-27
历史的符号 在原师大女附中“老三届校友与老师见面会”上,该校文革初期“师生代表会”主席刘进、副主席宋彬彬,向当年在校的所有老师、同学道歉。宋称老校长卞仲耘被“暴力致死”前,自己和刘进曾两次阻止,看到同学散了,以为不会......
真实是最大的尺度
发布时间:2023-02-16
93岁的伯纳德・马丁在中国人民革命军事博物馆里,与23岁的自己不期而遇。2014年8月30日,这位前美军上尉来北京参加“国家记忆――美国国家档案馆馆藏二战中美友好合作影像展”开幕式。工作人员用轮椅把他推到一张黑白照片旁,照片中,......
《是真的吗》――求证节目的实践与创新
发布时间:2023-06-22
《是真的吗》是一档由中央电视台财经频道2013年推出的一档大型互动求证节目。节目首创网台联动的全新方式,联合电视观众与广大网友,通过各大新媒体共同互动求真,对网络流言进行专业验证和权威实验,为人们验证流言的真相。节目将调查......
宗教与科学真的是水火不容的吗?
发布时间:2013-12-19
宗教与科学真的是水火不容的吗? 宗教与科学真的是水火不容的吗? 宗教与科学真的是水火不容的吗? 摘要:宗教与科学是人类生活的两个重要方面,二者的相互关系并不像许多人认为的那样仅仅是一种矛盾和冲突关系。作为......
空调控制器设计
发布时间:2015-09-10
【摘 要】近几十年内,家用空调在人们生活中的使用越来越普遍,从最初的单制冷模式发展为自动、制冷、制热、送风、除湿多模式,从最初的窗机发展到现在的挂壁机、柜机、内风机控制上,也由无极调速逐步替代原有的抽头式电机。最近几年......
浅析室内设计发展空间与原理
发布时间:2023-04-08
摘 要:本文对光影和色彩基本概念进行了简单阐述,分析了光影和色彩与室内设计的关系,以及其在室内设计中的运用,从室内环境装饰的层面上说明光影和色彩结合在室内设计中的应用方法,以丰富和探索光影和色彩的结合在室内环境艺术设计......
南非一夫多妻制的真相
发布时间:2023-05-27
每个初次来到南非的人都会请教的一个话题就是南非的一夫多妻制,而为这种婚俗提高世界知名度的就是今年73岁的南非现任总统祖马。祖马先后迎娶了6名妻子,其中原配夫人选择了离婚,另外一位妻子抑郁自杀,祖马的妻子和情人们为他生育了......
上帝的真相是雷电
发布时间:2023-02-11
[作者自按]先人从雷电的恐怖力量中产生了人类早期的雷神观念系统。这种人和 自然 的原始关系,随着文明的推进,被运用到人间的秩序中:即 社会 的统治者为帝王,人民必须崇拜他们。与此同时,上帝的本源被遗忘,上帝显得愈来愈神秘......
我真的是春天(组诗)
发布时间:2023-02-11
春苔寒风吹彻我卷伏在碧绿的心窝静静地呼吸揉搓好奇的眼睛惊蛰一道密令似电波传遍田埂心领神会兄弟姊妹们啊齐刷刷地探出头颅苗条着身材土拔鼠的眼睛观察着地表的动静白菜苔红菜苔青菜苔我真的是春天一板车一挑篮城里人只是把我们当作菜土地上的真相早已越过记忆的山岗我们短时地抓狂我们井然地列队预报春天的讯息如插曲小拇指滑过的一串音符清脆梨花一枝雨中俏啊油菜花黄耀金光啊布谷鸟的醒雨水时节我们平和地禅让待耕待播土地迎来.........
分析另类空间的设计
发布时间:2023-01-27
分析另类空间的设计 分析另类空间的设计 :艺术试论 美的追求与人的解放 我对美学方法、学科定位及审美价分析另类空间的设计 虽然都是白色,但是它们的表面质感是不一样的,有的粗糙,有的平整,有的带有金属质感的光滑......
分析高层建筑设计与城市空间
发布时间:2015-08-26
摘 要:当今社会,经济迅猛发展,人口迅速膨胀,城市化进程日益加快,城市建筑用地日趋紧张,高层建筑则应运而生。在城市让生活更美好的现代理念的推动下,城市设计与高层建筑建设计的关系也日益密切。本文首先分析了高层建筑的设计理......
论设计理论、设计批评与设计实践的关系
发布时间:2022-12-07
论设计理论、设计批评与设计实践的关系 [摘要]本方立足于设计理论、设计批评和设计实践三者的概念,通过对其三者的概念以及其他内在和外在因素的分析,采用总——分——总的方式来阐述设计理论、设计批评与设计实践它们之间的关系是相互......
外太空真有生物吗?
发布时间:2023-05-07
外太空真有生物吗? 神秘“血雨”坠落地球 2001年,当一颗流星划过地球上空,与地球大气发生摩擦爆炸后,出现了一个奇怪的现象——在连续2个月内,许多有着鲜红血色的雨点坠入于印度境内,浸湿了部分乡村地区数百英里的土地。科学家......
僧肇《不真空论》探析
发布时间:2023-07-18
摘 要:僧肇是中国第一位比较全面、系统的阐述印度大乘中观学派的学者,对中国本体论哲学的发展起着有着不可估量的推动作用。僧肇作《不真空论》,驳斥了“格义佛教”对“空”的错误理解,认为“空”是“色法”亦有亦无、非有非无的“......
似是而非的惯用语
发布时间:2022-08-10
有些话,人们经常说,经常写,也常常听到,可谓司空见惯,耳熟能详。说多了,写多了,听多了,习以为常,便以为是对的,但仔细推敲就会发现,这些惯用语是不能这么用的。下面就来列举一些以引起同学们的注意。 1.关于青少年心理问......
景观设计中的“灰空间”
发布时间:2013-12-14
背景知识 “灰空间”的建筑概念是由日本著名建筑师黑川纪章提出的。“灰空间”一方面指色彩,另一方面指介乎于室内外的过渡空间。对于前者他提倡使用日本茶道创始人千利休阐述的“利休灰”思想,以红、蓝、黄、绿、白混合出不同倾向的灰......
基于MATLAB的非线性电路模型分析与仿真
发布时间:2013-12-18
目 录中文摘要 1前言 11 非线性电路中的混沌现象原理 21.1 非线性电路中的混沌及其特征 21.2 非线性电路中的混沌产生的机理和条件 32 非线性电路的分......
关于暖通空调系统节能设计的若干思考
发布时间:2022-10-28
【摘要】随着社会经济的不断发展和人们生活水平的不断提高,空调逐步的走进了人们的日常生活中,尤其是近几年来暖通空调的应用,对人们的生活带来了极大的便利。但是在实际的生活中,人们的对暖通空调的构成以及特点并不是特别的了解......
真相总是很残酷
发布时间:2015-08-20
1.两个学生聊天。 甲:我以前身体不好,现在跑马拉松都能拿冠军。 乙:好样的。 甲:我以前看见书就想睡觉,现在看到书兴奋得睡不着。 乙:好样的。 甲:你呢,近来有什么进步。 乙:我以前脾气很坏,听到人吹牛,就想打......
活着当是真英雄
发布时间:2023-03-12
作为同龄人,当我第一次在新闻中听到罗阳和孙波的先进事迹时,内心油然而生的便是对他们的崇高敬意。他们所取得的事业成就,他们所做出的社会贡献,他们所拥有的个人智慧和领导能力,都是如我一样的同龄人可望而不可及的。我一直在想,......
秦始皇的功过是非
发布时间:2023-02-01
在中国漫漫历史长河中,有许多叱咤风云的人物,虽然有的已在地下长眠,可是他们的英雄事迹却永记在人们的心中。 统一六国的秦始皇可以说是无人不知,无人不晓,可是他到底是功大于过还是过大于功呢?近百年来,......
城市规划设计与建筑设计的关系
发布时间:2022-11-18
一、城市规划设计与建筑设计的关系 城市规划设计是一门正逐步完善和发展的综合性学科,是一门在实践中安排城市发展规划与建筑设计、景观设计相对关联的实用性学科,它具有相对独立的基本原理和方法,它主要解决的是城市的面和线问题......
会计信息失真与审计
发布时间:2022-10-17
摘要:随着我国市场经济体制的改革与发展,因此也对会计信息的准确性、完整性提出了更高的要求。但也应当注意到,在强化会计管理工作的基础上也在一定程度上提高了审计工作的负担。如果存在会计信息失真的问题,必然会导致审计过程中的资源浪费问题,所以我们需要站在审计的角度来避免和预防会计信息失真。关键词:会计信息失真;审计工作;对策一、国家审计在会计信息失真中的治理作用首先,审计工作能够在被审计单位并未构建完善.........
LED开关电源的PCB设计技术(1)论文
发布时间:2023-02-05
在开关电源设计中PCB板的物理设计都是最后一个环节,如果设计方法不当,PCB可能会辐射过多的电磁干扰,造成电源工作不稳定,以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析: 一、从原理图到PCB的设计流程 建立元件参数->输入原理网表->设......
铁路客站安全空间设计的环境与行为心理学的相关研究
发布时间:2023-01-26
随着社会的不断进步,我国各行各业的发展越来越快,为了加快经济的增长,必须发展铁路交通事业。在以往的铁路客站,功能比较单一,而现阶段建成的铁路客站,规模很大,功能也比较多,在铁路客站空间中,有着多种交通工具,流线组织也比较复杂,设计人员还需要做好安全设计工作,考虑到环境与行为心理学的影响,保证客运站可以安全、稳定的运营。1、铁路客站安全设计存在的问题在铁路客站设计时,需要保证安全性,这不单是指客站内.........
关于非审计服务与独立性的研究述评
发布时间:2022-12-05
[提要] 关于注册 会计 师独立性的讨论一直是会计学术界的热点,本文从非审计服务是否会 影响 注册会计师的独立性出发,对相关 文献 进行了分类 总结 。结果表明,虽然安然事件后美国SEC严格限制了注册会计师从事非审计业务的范围,......